专利名称：包含硅烷并且具有可能功能化的二烯基橡胶以及微凝胶体的橡胶混合物、其生产方法及 ...的制作方法
包含硅烷并且具有可能功能化的二烯基橡胶以及微凝胶体的橡胶混合物、其生产方法及其用途本发明涉及具有任选地功能化的二烯基橡胶并且具有微凝胶体的含硅烷橡胶混合物，它们用于生产耐湿动的、低滚动阻力并且具有高耐磨性的机动车辆轮胎胎面的用途， 以及一种生产方法。轮胎胎面中所希望的重要特性是对于干以及湿的表面的良好的附着性以及还有高的耐磨性。这里改进一种轮胎的滑动阻力而不同时减弱滚动阻力以及耐磨性是非常难的。低滚动阻力对于低燃料消耗是重要的，并且高耐磨性对于长轮胎寿命是决定性的因素。轮胎台面的湿滑动阻力以及滚动阻力很大程度上依赖于用来生产混合物的橡胶的动态机械性能。为了降低滚动阻力，在较高温度下(从60°C到100°C )具有高回弹性的橡胶被用于轮胎胎面。另一方面，在低温下(从0至23°C)具有高阻尼因子或对应地在从 0°C至23°C的范围内的低回弹性的橡胶对于改进湿滑动阻力是有利的。为了获得这种复合特性的型材，由不同的橡胶组成的混合物被用于轮胎胎面。通常的方法是使用由具有较高玻璃化转变温度的一种或多种橡胶(如苯乙烯-丁二烯橡胶)与具有较低玻璃化转变温度的一种或多种橡胶(如具有高1，4_顺式含量的聚丁二烯、或对应地具有低苯乙烯含量以及非常低的乙烯基含量的一种苯乙烯-丁二烯橡胶、或具有中等程度的1，4_顺式含量以及低乙烯基含量的在溶液中生产的一种聚丁二烯)组成的混合物。对于生产低滚动阻力的轮胎胎面，包含双键的阴离子聚合的溶液橡胶，例如溶液聚丁二烯以及溶液丁苯橡胶，具有超过相应的乳液橡胶的优点。除其他之外，这些优点在于乙烯基含量以及相关联的玻璃化转变温度和分子支化的可控制性。在实际应用中，这在轮胎的湿滑阻力以及滚动阻力之间的关系上给出了具体优点。作为举例，US-A 5 227 425说明了由一种溶液SBR以及硅石来生产轮胎胎面。已经发展了众多端基改性的方法以便提供特性上的进一步改进，例如在EP-A 334 042中说明的使用丙烯酰胺丙基二甲基氨基丙基丙烯酰胺，或如EP-A 447 066中说明的使用甲硅烷基醚。然而，因为这些橡胶的高分子量， 这些端基按重量计的比例很小，并且它们因此对于填充剂和橡胶分子之间的相互作用仅能产生很小的影响。EP-A 1，000，971披露了相对高的功能化的羧基化的、由乙烯基芳香族化合物以及二烯组成的共聚物，具有高达60%含量的1，2_键二烯(乙烯基含量)。US 2005/0 256 284 Al描述了由二烯以及功能化的乙烯基芳香族单体组成的共聚物。所述共聚物的缺点在于这些功能化的乙烯基芳香族单体的复杂的合成，并且在于在这些官能团的选择上的严格限制，因为能使用的仅有的官能团是在阴离子聚合反应过程中不参加与引发剂的任何反应的那些官能团。具体而言，具有能够形成氢键并且因此能够特别有利地与该橡胶混合物中的填充剂相互作用的氢原子的官能团不能通过阴离子聚合反应或通过齐格勒-纳塔聚合反应结合到聚合物中。该文献披露了用于减小轮胎的滚动阻力的多种测量法，其中之一是在由含C = C 双键的橡胶构成的轮胎胎面中使用聚氯丁二烯凝胶(EP-A 405 216)以及聚丁二烯凝胶 (DE-A 42 20 56 。使用聚氯丁二烯凝胶存在的缺点源于橡胶的高价格、聚氯丁二烯的高密度，以及在使用过的轮胎的再利用的过程中对于含氯组分所预期到的环境缺点。尽管根据DE-A 42 20 563的聚丁二烯凝胶并未呈现所述缺点，但是这里不仅在低温(从_20°C至 +20 0C )下而且在相对较高的温度下(从40°C至_80°C )动态阻尼降低了，并且在实际中虽然这导致了轮胎的滚动阻力上的优点但却导致了在湿滑性能上的缺点。根据GB专利1 078 400的硫-交联的橡胶凝胶并未呈现出任何增强作用并且因此不适合用于本申请。相比之下，在DE 102008052116.7中描述的含微凝胶体的功能化的橡胶混合物 (包含苯乙烯/丁二烯橡胶凝胶)本质上具有更好的特性分布，但是这仍然要求进一步的优化。因此一个目的是提供不具有现有技术的诸多缺点并且具有改进的特性分布的橡胶混合物。出人意料地，现在已经发现，根据本发明的橡胶混合物在低温下具有高动态阻尼以及在相对高的温度下具有低的动态阻尼，因此不仅在滚动阻力方面有利而且在湿滑性能以及还在关于磨耗方面给出了优点，这些橡胶混合物包括(A)至少一种任选地功能化的二烯基橡胶，该二烯基橡胶具有一种聚合物链，该聚合物链由基于至少一种二烯的重复元并且任选地基于一种或多种乙烯基芳香族单体组成，以及(B)任选地一种苯乙烯/ 丁二烯橡胶凝胶，该橡胶凝胶具有在甲苯中从1至25的膨胀指数并且具有从5至IOOOnm的颗粒大小，以及还有(C)至少一种特定硅烷，以及(D)任选地另外的橡胶类、填充剂类、以及橡胶助剂类。因此本发明提供了橡胶混合物，这些混合物包括㈧至少一种任选地功能化的二烯基橡胶，该二烯基橡胶具有一种聚合物链，该聚合物链由基于至少一种二烯以及任选地基于一种或多种乙烯基芳香族单体的重复单元组成，以及(B)任选地一种苯乙烯/ 丁二烯橡胶凝胶，该橡胶凝胶具有在甲苯中从1至25的膨胀指数并且具有从5至IOOOnm的颗粒大小，以及还有(C) 一种具有化学式(I)的硅烷
权利要求
1.橡胶混合物，包括(A)至少一种任选地功能化的二烯基橡胶，该二烯基橡胶具有一种聚合物链，该聚合物链由基于至少一种二烯以及任选地基于一种或多种乙烯基芳香族单体的重复单元组成，以及(B)任选地一种苯乙烯/ 丁二烯橡胶凝胶，该橡胶凝胶具有在甲苯中从1至25的膨胀指数并且具有从5至IOOOnm的颗粒大小，以及还有(C) 一种具有化学式(I)的硅烷
2.根据权利要求1所述的橡胶混合物，其特征在于该二烯基橡胶(A)是由基于1，3_丁二烯以及苯乙烯的重复单元组成，并且已经用羟基和/或羧基进行了功能化。
3.根据权利要求2所述的橡胶混合物，其特征在于该二烯基橡胶(A)是由按重量计从 40 %至100 %的1，3- 丁二烯以及按重量计从0至60 %的苯乙烯组成，并且这些键合的官能团和/或其盐的比例基于按重量计100%的二烯基橡胶是按重量计从0. 02%至5%。
4.根据权利要求1至3中一项或多项所述的橡胶混合物，其特征在于该苯乙烯/丁二烯橡胶凝胶的比例基于100重量份的橡胶总量是从1至100重量份。
5.根据权利要求1至3中一项或多项所述的橡胶混合物，其特征在于该苯乙烯/丁二烯橡胶凝胶的比例基于100重量份的橡胶总量是从5至75重量份。
6.根据权利要求1至5中一项或多项所述的橡胶混合物，其特征在于该苯乙烯/丁二烯橡胶凝胶是一种XSBR-苯乙烯/ 丁二烯共聚物或接枝聚合物，包含甲基丙烯酸羟乙酯、 甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和/或季戊四醇四甲基丙烯酸酯。
7.根据权利要求1至6中一项或多项所述的橡胶混合物，其特征在于，作为硅烷，使用了具有化学式II的化合物
8.用于生产根据权利要求1至7中一项或多项所述的橡胶混合物的方法，其特征在于将这些混合物组分在从20°C至220°C的温度下在一个混合装置中进行混合。
9.根据权利要求1至7中的一项或多项所述的橡胶混合物用于生产橡胶固化物的用途。
10.根据权利要求1至7中的一项或多项所述的橡胶混合物用于生产轮胎胎面的用途。
全文摘要
本发明涉及包含硅烷并且具有可能功能化的二烯基橡胶以及微凝胶体的橡胶混合物，涉及用于生产它们的方法，并且涉及其用于生产具有高耐磨性的、耐湿滑并且低滚动阻力的机动车辆轮胎胎面的用途。
文档编号B60C1/00GK102282026SQ201080004695
公开日2011年12月14日 申请日期2010年1月19日 优先权日2009年1月22日
发明者戴维·哈迪, 托马斯·格罗斯, 维尔纳·奥布雷赫特, 诺贝特·施泰因豪泽 申请人:朗盛德国有限责任公司